EP1792764A2 - Rahmen für ein Aufbauelement - Google Patents

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EP1792764A2
EP1792764A2 EP06023976A EP06023976A EP1792764A2 EP 1792764 A2 EP1792764 A2 EP 1792764A2 EP 06023976 A EP06023976 A EP 06023976A EP 06023976 A EP06023976 A EP 06023976A EP 1792764 A2 EP1792764 A2 EP 1792764A2
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EP
European Patent Office
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connecting portion
frame according
profiled
sealing body
profile
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EP06023976A
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EP1792764A3 (de
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Hubert Käsweber
Stylianos Kirtzakis
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Magna Car Top Systems GmbH
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Magna Car Top Systems GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/02—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes
    • B60J7/04—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes with rigid plate-like element or elements, e.g. open roofs with harmonica-type folding rigid panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/08—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position
    • B60J7/12—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position foldable; Tensioning mechanisms therefor, e.g. struts
    • B60J7/14—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position foldable; Tensioning mechanisms therefor, e.g. struts with a plurality of rigid plate-like elements or rigid non plate-like elements, e.g. with non-slidable, but pivotable or foldable movement
    • B60J7/143—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position foldable; Tensioning mechanisms therefor, e.g. struts with a plurality of rigid plate-like elements or rigid non plate-like elements, e.g. with non-slidable, but pivotable or foldable movement for covering the passenger compartment

Definitions

  • the invention relates to a frame for a building element, preferably pivotable roof element for a movable roof of a passenger car.
  • a rear window for a motor vehicle which is connected by the intermediary of an adhesive body with a frame.
  • the frame is formed by an inner part and an outer part, which are merged at two connection areas -Fig. 3.
  • the frame delimiting outer joint region comprises two composite flanges, which are fixed in a pictorial representation by spot welding.
  • the profile elements forming the hollow beam and their profile connections can be produced with little effort.
  • the planar connecting portion and the profiled connecting portion represent easily implementable structural elements, which can be composed functionally and due to a connection area the profiled connecting portion and by laser welding make an excellent frame connection.
  • the targeted clearance between the flat profile section and the profiled profiled gate ensures that during the laser welding process targeted removal of the resulting gases takes place.
  • the frame for example, carrying a glass sheet, running around
  • the profile elements, the profile connections and the laser welding that the frame retains its structural position even after laser welding and not, as with other welds - points flanges - occupies an entangled position , which are caused by component tolerances and thermal stresses or thermal distortion.
  • the roof comprises a structural element 2 forming pivotable roof element 3, which together with the roof in a storage space 4 -Fig. 3- of the passenger car 1 can be accommodated.
  • the storage space 4 is adjacent to a trunk or forms a unit with the latter -not shown- wherein both spaces by means of a trunk lid 5 are closed.
  • the roof element 3 comprises a frame 7 which carries a glass pane 6 and which comprises at least two hollow beams 8 -bspw. with rectangular cross-section forming first and second profile elements 9 and 10, respectively.
  • the first profile element 9 and the second profile element 10 are connected to each other at a distance from each other arranged first and second profile connections 11 and 12 by joining, preferably welding.
  • Both profile connections 11 and 12 have planar connecting sections 13 and 14 and profiled connecting sections 15 and 16.
  • the profiled connecting section 15 is connected to a connecting portion 17 to the flat connecting portion 13, wherein both sides of the connecting portion 17 between the flat connecting portion 13 and the profiled connecting portion 15 free passages 18 and 19 are provided; the clearances 18 and 19 include sharp angles ⁇ and ⁇ .
  • the planar connecting portion 13 and the profiled connecting portion 15 are fixed in the connecting region 17 by a laser weld 20.
  • the gases produced during laser welding escape via the free passages 18 and 19.
  • the profiled connecting section 16 and the planar connecting section 14 are assembled by means of a connecting region 21 as stated above, namely by a laser weld 22.
  • Each profiled connecting portion, for example, 15 has a bow 23, at the top 24 of the connecting portion 17 is provided.
  • the arc 23 is approximately part of a U-shaped cross section 25 with legs 26 and 27 -Fig. 5-, of which Leg 27 is free.
  • the profiled connection section 15 is also conceivable to carry out the profiled connection section 15 as a V-shaped cross section, at the tip of which the corresponding connection region can then be provided.
  • the connection region 17 and the planar connection section 13 are defined by a line contact section 28 -Fig. 5- merged. However, it is also possible to bring the connection region 17 and the planar connection section 13 into contact through a surface contact section 29. 6.
  • each profile element 9 and 10 has a flat connecting portion 13 or 14 and a profiled connecting portion 15 or 16.
  • the frame 6 is provided with a first profile element 30 and a second profile element 31, which are designed in such a way that the first profile element 30 two profiled connecting portions 32 and 33 and the second profile element 31 two planar connecting portions 34 and 35th having.
  • the laser weld seam 20 is provided with interruptions 36 along the profile connections 11 and 12.
  • laser weld seam sections 37 and the interruptions 36 can be approximately the same length.
  • the laser welding sections 37 and the interruptions 36 have different lengths LI and LII.
  • a gas feed nozzle 38 of insides of the profiled connecting sections 15 and 16 is to be joined to the weld metal -Fig. 5 and 6- introduced.
  • the profiled connecting portion 15 is a trunk lid 5 facing -Fig. 3-, and the free-standing leg 27 of the U-shaped cross section 25 is configured as a first support flange 40 for a first sealing body 41.
  • the cooperating with the boot lid 39 sealing body 41 protrudes with a bearing body 42 in the U-shaped cross section 25 inside.
  • second support flange 44th attached, which receives a second sealing body 45, which is also supported on the boot lid 5.
  • the sealing bodies 41 and 45 are produced in one piece, specifically in such a way that a water-guiding channel 48 extends between the sealing body areas 46 and 47.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Rahmen ist ein Aufbauelement (2), vorzugsweise schwenkbares Dachelement (3) eines bewegliches Dach eines Personenkraftwagens (1), welcher Rahmen (7) aus wenigstens zwei einen Hohlträger (8) bildenden ersten (9) und zweiten (10) Profilelementen gebildet wird, die an mit Abstand zueinander angeordneten ersten und zweiten Profilverbindungen (11,12) durch Schweißen miteinander verbunden sind. Zur Erhöhung der Festigkeit und fertigungstechnischen Optimierung des Rahmens (7) umfasst zumindest eine der beiden Profilverbindungen (11,12) der Profilelemente einen ebenen Verbindungsabschnitt (13,14) und einen profilierten Verbindungsabschnitt (15,16), zwischen denen wenigstens ein Freigang (18,19) vorgesehen ist, wobei der profilierte Verbindungsabschnitt mit einem Verbindungsbereich (17,21) an den ebenen Verbindungsabschnitt herangeführt ist und dass der Verbindungsbereich des profilierten Verbindungsabschnitts und der ebene Verbindungsabschnitt durch Laserschweißnähte (20) festgesetzt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Rahmen für ein Aufbauelement, vorzugsweise schwenkbares Dachelement für ein bewegliches Dach eines Personenkraftwagen.
  • Es ist ein Rahmen für einen als bewegliches Aufbauelement ausgebildeten Heckdeckel bekannt - DE 34 26 287 A1 -, der ein Profilelement und eine Außenhautwand aufweist. Das Profilelement und die Außenhautwand sind in einem Randbereich des Rahmens unter Bildung eines Halteflansches miteinander verbunden. Der Flanschvorrichtung wird durch einen Stützflansch des Profilelements und einen Bördelflansch der Außenhautwand gebildet.
  • In der DE 103 57 370 A1 wird eine Heckscheibe für ein Kraftfahrzeug behandelt, die unter Vermittlung eines Klebekörpers mit einem Rahmen verbunden ist. Der Rahmen wird durch ein Innenteil und ein Außenteil gebildet, die an zwei Verbindungsbereichen zusammengeführt sind -Fig. 3-. Der den Rahmen begrenzende äußere Verbindungsbereich umfasst zwei zusammengesetzte Flansche, die gemäß bildlicher Darstellung durch Punktschweißen festgesetzt sind.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung einen Rahmen für ein schwenkbares Aufbauelement für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der bei einfacher Herstellung eine hohe Festigkeit aufweist.
  • Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die den Hohlträger bildenden Profilelemente und ihre Profilverbindungen aufwandsarm herstellbar sind. Dabei stellen der ebene Verbindungsabschnitt und der profilierte Verbindungsabschnitt leicht umsetzbare Konstruktionselemente dar, die sich funktionsgerecht zusammensetzen lassen und aufgrund eines Verbindungsbereichs des profilierten Verbindungsabschnitt sowie durch Laserschweißen eine ausgezeichnete Rahmenverbindung eingehen. Der gezielte Freigang zwischen dem ebenen Profilabschnitt und dem profilierten Profilanschnitt gewährleistet, dass beim Laserschweißvorgang eine gezielte Abfuhr der dabei entstehenden Gase erfolgt. Falls der Rahmen, z.B. eine Glasscheibe tragend, umlaufend ausgeführt ist, wird dank der Profilelemente, der Profilverbindungen und der Laserschweißung erreicht, dass der Rahmen auch nach dem Laserschweißen seine Konstruktionslage beibehält und nicht wie bei anderen Schweißverbindungen -Punktscheißen von Flanschen- eine verschränkte Lage einnimmt, die durch Bauteiltoleranzen und Wärmespannungen bzw. Wärmeverzug hervorgerufen werden.
  • In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben werden.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rahmens eines Aufbauelements nach der Erfindung,
    • Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A der Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 in größerem Maßstab,
    • Fig. 4 einen Schnitt durch den Rahmen nach Fig. 2 mit einer anderen Ausführungsform,
    • Fig. 5 eine Einzelheit X der Fig. 3 in schematischer Darstellung,
    • Fig. 6 eine Ansicht entsprechend Fig. 5.
    • Fig. 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung B der Fig. 5
  • Von einem nicht näher dargestellten Personenkraftwagen 1 ist lediglich ein Aufbauelement 2 abgebildet, das Bestandteil eines absenkbaren und zusammenlegbaren mehrteiligen Dachs ist. Das Dach umfasst ein das Aufbauelement 2 bildendes schwenkbare Dachelement 3, das zusammen mit dem Dach in einem Aufbewahrungsraum 4 -Fig. 3- des Personenkraftwagens 1 unterbringbar ist. Der Aufbewahrungsraum 4 liegt benachbart einem Kofferraum bzw. bildet eine Einheit mit letzterem -nicht gezeigt- wobei beide Räume mittels eines Heckdeckels 5 verschließbar sind.
  • Das Dachelement 3 umfasst einen eine Glasscheibe 6 tragenden Rahmen 7, der aus wenigstens zwei einen Hohlträger 8 -bspw. mit rechteckigem Querschnitt- bildenden ersten und zweiten Profilelementen 9 bzw. 10 besteht. Das erste Profilelement 9 und das zweite Profilelement 10 sind an mit Abstand zueinander angeordneten ersten und zweiten Profilverbindungen 11 und 12 miteinander durch Fügen, vorzugsweise Schweißen, verbunden. Beide Profilverbindungen 11 und 12 besitzen ebene Verbindungsabschnitte 13 und 14 sowie profilierte Verbindungsabschnitte 15 und 16. Der profilierte Verbindungsabschnitt 15 ist mit einem Verbindungsbereich 17 an den ebenen Verbindungsabschnitt 13 herangeführt, wobei beiderseits des Verbindungsbereichs 17 zwischen dem ebenen Verbindungsabschnitt 13 und dem profilierten Verbindungsabschnitt 15 Freigänge 18 und 19 vorgesehen sind; die Freigänge 18 und 19 schließen spitze Winke α und β ein. Der ebene Verbindungsabschnitt 13 und der profilierte Verbindungsabschnitt 15 sind im Verbindungsbereich 17 durch eine Laserschweißnaht 20 festgesetzt. Die beim Laserschweißen entstehenden Gase entweichen über die Freigänge 18 und 19. Der profiliere Verbindungsabschnitt 16 und der ebene Verbindungsabschnitt 14 sind unter Vermittlung eines Verbindungsbereichs 21 wie vorstehend ausgeführt zusammengesetzt, und zwar durch eine Laserschweißnaht 22.
  • Jeder profilierte Verbindungsabschnitt z.B. 15 weist einen Bogen 23 auf, an dessen Spitze 24 der Verbindungsbereich 17 vorgesehen ist. Der Bogen 23 ist in etwa Teil eines U-förmigen Querschnitts 25 mit Schenkeln 26 und 27 -Fig. 5-, wovon der Schenkel 27 frei steht. Denkbar ist auch den profilierten Verbindungsabschnitt 15 als V-förmigen Querschnitt auszuführen, an dessen Spitze dann der entsprechende Verbindungsbereich vorgesehen werden kann. In einem Ausführungsbeispiel sind der Verbindungsbereich 17 und der ebene Verbindungsabschnitt 13 durch einen Linienberührungsabschnitt 28 -Fig. 5- zusammengeführt. Es ist aber auch möglich den Verbindungsbereich 17 und den ebene Verbindungsabschnitt 13 durch einen Flächenberührungsabschnitt 29 in Kontakt zu bringen -Fig. 6-.
  • In Fig. 3 weist jedes Profilelement 9 und 10 einen ebenen Verbindungsabschnitt 13 oder 14 sowie einen profilierten Verbindungsabschnitt 15 oder 16 auf. Dagegen ist in Fig. 4 der Rahmen 6 mit einem ersten Profilelement 30 und einem zweiten Profilelement 31 versehen, die in der Weise gestaltet sind, dass das erste Profilelement 30 zwei profilierte Verbindungsabschnitte 32 und 33 und das zweite Profilelement 31 zwei ebene Verbindungsabschnitte 34 und 35 aufweist.
  • Gemäß Fig. 7 ist die Laserschweißnaht 20 entlang der Profilverbindungen 11 und 12 mit Unterbrechungen 36 versehen. Dabei können Laserschweißnahtabschnitte 37 und die Unterbrechungen 36 in etwa gleich lang sein. Je nach konstruktiven Anforderungen besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Laserschweißabschnitte 37 und die Unterbrechungen 36 unterschiedliche Längen LI und LII aufweisen. Zur Erstellung der Laserschweißnaht 20 bzw. der Laserschweißabschnitte 37 wird eine Gaszuführungsdüse 38 von Innenseiten Is der profilierten Verbindungsabschnitten 15 und 16 aus an das zu verbindende Schweißgut -Fig. 5 und 6- herangeführt.
  • Der profilierte Verbindungsabschnitt 15 ist einem Heckdeckel 5 zugekehrt -Fig. 3-, und der frei stehende Schenkel 27 des U-förmigen Querschnitts 25 ist als erster Tragflansch 40 für einen ersten Dichtkörper 41 ausgestaltet. Dabei ragt der mit dem Heckdeckel 39 zusammenarbeitende Dichtkörper 41 mit einem Lagerkörper 42 in den U-förmigen Querschnitt 25 hinein. Außerdem ist an dem ebenen Verbindungsabschnitt 13 ein als Abwinkelung 43 dargestellter zweiter Tragflansch 44 angebracht, der einen zweiten Dichtkörper 45 aufnimmt, der sich ebenfalls am Heckdeckel 5 abstützt. Die Dichtkörper 41 und 45 sind aus einem Stück hergestellt, und zwar dergestalt, dass zwischen Dichtkörperbereichen 46 und 47 ein Wasserführungskanal 48 verläuft.

Claims (16)

  1. Rahmen für ein Aufbauelement, vorzugsweise schwenkbares Dachelement für ein bewegliches Dach eines Personenkraftwagens, welcher Rahmen aus wenigstens zwei einen Hohlträger bildenden ersten und zweiten Profilelementen gebildet wird, die an mit Abstand zueinander angeordneten ersten und zweiten Profilverbindungen durch Schweißen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Profilverbindungen (11 oder 12) der Profilelemente (9 und 10) einen ebenen Verbindungsabschnitt (13 oder 14) und einen profilierten Verbindungsabschnitt (15 oder 16) umfasst , zwischen denen wenigstens ein Freigang (18 und 19) vorgesehen ist, wobei der profilierte Verbindungsabschnitt (15 oder 16) mit einem Verbindungsbereich (17;21)) an den ebenen Verbindungsabschnitt (13 oder 14) herangeführt ist und dass der Verbindungsbereich (17; 21) des profilierten Verbindungsabschnitts (13 oder 14) und der ebene Verbindungsabschnitt (13 oder 14) durch eine oder mehrere Laserschweißnähte (20) festgesetzt sind.
  2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der profilierte Verbindungsabschnitt (15 oder 16) einen Bogen (23) aufweist, an dessen Spitze (24) in etwa der Verbindungsbereich (17; 21) vorgesehen ist.
  3. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der profilierte Verbindungsabschnitt (15 oder 16) im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist, an dessen Spitze in etwa der Verbindungsbereich vorgesehen ist.
  4. Rahmen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (17) und der ebene Verbindungsabschnitt (13 oder 14) über einen Linienberührungsabschnitt (28) zusammengeführt sind.
  5. Rahmen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (17) und der ebene Verbindungsabschnitt (13) über einen Flächenberührungsanschnitt (29) zusammengeführt sind.
  6. Rahmen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Verbindungsbereichs (17) Winkel (α und β) einschließende Freigänge (18 und 19) ausgebildet sind.
  7. Rahmen nach Anspruch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Profilelement (9 und 10) einen ebenen Verbindungsabschnitt (13 oder 14) und einen profilierten Verbindungsabschnitt (15 oder 16) aufweist.
  8. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Profilelement (30) zwei profilierte Verbindungsabschnitte (32 und 33) und das andere Profilelement (31) die entsprechenden ebenen Verbindungsabschnitte (34 und 35) aufweist.
  9. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserschweißnaht (20) entlang der Profilverbindungen (11 oder 12) mit Unterbrechungen (36) versehen ist.
  10. Rahmen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Laserschweißabschnitte (37) der Laserschweißnaht (20) und die Unterbrechungen (36) in etwa gleich lang sind.
  11. Rahmen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserschweißnaht (20) und die Unterbrechungen (36) unterschiedliche Länge (LI; LII) aufweisen.
  12. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der profilierte Verbindungsabschnitt (15 oder 16) einen U-förmigen Querschnitt (25) mit einem freien als erster Tragflansch (40) ausgebildeten Schenkel (27) aufweist, der einen ersten Dichtkörper (41) für einen Heckdeckel (39) trägt.
  13. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (41) mit einem Lagerkörper (42) in den U-förmigen Querschnitt (25) hineinragt.
  14. Rahmen nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass von dem ebenen Verbindungsabschnitt (14) ein als Abwinkelung (43) ausgeführter zweiter Tragflansch (44) weggeführt ist, der einen zweiten Dichtkörper (43) für den Heckdeckel (39) trägt.
  15. Rahmen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtkörper (41) und der zweite Dichtkörper (45) aus einem Stück hergestellt sind.
  16. Rahmen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Dichtkörperbereichen (46 und 47) des ersten und des zweiten Dichtkörpers (41 und 45) ein Wasserführungskanal (48) verläuft.
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